某库区桥梁病害加固设计与施工

刘长天　　安　奇（．西安公路研究院，陕西　西安　70054；．陕西省公路养护公司，陕西　西安　70054）

某库区桥梁病害加固设计与施工

刘长天1安奇2
（1．西安公路研究院，陕西西安710054；2．陕西省公路养护公司，陕西西安710054）

摘要：桥梁建于1974年，上部结构为16×17m钢筋混凝土T形梁。由于上游新修水库泄洪，使得桥梁下部结构冲刷，桩基裸露。本文针对上述情况，对桥梁病害原因做了分析，并给出了相应的加固设计方案。

关键词：钢筋混凝土T形梁；病害；加固设计

众多统计资料表明，冲刷是造成桥梁失事的重要原因。在我国，1995年统计了涉及155座桥的212次水害，基础埋深不足的占20%，其他各种导致水害的原因，也都是以冲刷的形式将桥梁破坏的。本文以某水库桥梁为例，对水库下游桥梁基础的冲刷危害，采用多种方法结合的防护加固措施，进行设计和施工。供同类型桥梁加固参考。

1　桥梁概况

病害桥梁建于1974年，全桥16孔，单孔跨径17m，桥梁总长274m，桥面宽度为13m。桥面铺装为10cmC40混凝土+9cm沥青混凝土，上部结构为5片预应力混凝土T形梁，下部结构为双柱墩，钻孔灌注桩基础。因上游水库泄洪，使桥梁下部冲刷，桩基外露。目前该桥已封闭使用。

2　主要病害及原因分析

桥梁修建较早，原桩基长度11m。由于汛期连降暴雨，使得河流水位上涨，最大流量达每秒1760m3，上游水库出现超警戒水位后开闸泄洪，使得河水暴涨。水库泄洪导致冲刷河道处8根桩基裸露2m～3m，桥台防护受损，严重降低了导致老桥桩基承载力降低，影响大桥安全。桥上车流量较大，日车流量达到7000辆，车辆通行时的推力和震动，容易使桩基失稳，导致桥梁坍塌，带来安全隐患。市政管理部门曾对裸露桩基用铁丝笼进行了加固，结果时间不长，上游第二次泄洪，大桥下加固部分又被冲坏，再次出现问题。

图1　桥台防护修补及河床铺砌图

3　加固设计

针对桥梁病害及原钢丝笼加固失效，本次方案从河道整治、桥台修补和防护、河床铺砌、桥墩和桩基补强四个方面进行加固设计。（1）河道整治。在桥长范围内，上、下游各50m范围内河道进行整治，整平至桩顶高程。整治河床的砂砾弃方，如强度较好，则用于底基层填料。其余可摊放于上游600m之外，摊放高度约1m。此增加上游淤积，减小桥下冲刷。（2）桥台防护。根据河床变化，对桥台防护进行综合考虑。主要将锥坡坡脚下移2m，同时脚墙也相应下移2m。桥台防护范围为该桥上下游各10m，桥台防护与原有河提连接。（3）河床铺砌。对于桩基裸露的桥孔范围内，上下游各20m范围内，对河床进行铺砌进行加强处置。方案主要根据河床变化及墩台防护综合考虑。下层砂砾垫层根据河床实测高程，挖去自然河床面上1m和高于系梁顶30cm以上部分，压实至施工规范要求的密实度，并以此修正实际开挖深度及挖方数量。原桥加固的钢筋笼必须完全挖除。按照设计要求，重新施工。河床纵向比降取5%，河道横向铺砌设3%横坡和中间整治段高程协调过度。在铺砌范围内，设置较强加强铺砌防护。钢丝笼可采用原桥河床的铺砌钢丝笼材料。如不够用，可采用拌灰6%的水稳砂砾代替。（4）桥墩及桩基补强。考虑到桥墩受冲刷严重，安全性能受到影响，对桥墩基础进行加固。主要采用增设桥墩防护圈，扩大墩桩尺寸构造。其中桥墩防护圈与原桥墩之间采用植筋连接，植筋布置采用梅花形错开。植筋施工前，要求凿毛并清理干净连接面。植筋钻孔孔径为20cm，深度要求深入原桥桩有效深度不小于30cm，植筋胶深入深度为钻孔深度的2/3。防护圈施工完毕，采用砂砾回填开挖基坑，并严格逐层压实。为减少行车和施工扰动对桥梁的结构影响，施工时应做好施工组织设计，并封闭交通。不得同时对某个桥墩桩进行加固。

图2

4　施工工艺要求

加固施工控制是决定桥梁加固效果的决定因素。（1）植筋用的钢筋必须严格按照设计文件要求，且并保证表面清洁，无油渍和锈蚀。（2）植筋胶必须保证钢筋和混凝土的良好粘结，施工前应对植入钢筋效果进行抽验，检验锚固强度和持久的耐力强度。（3）钻孔应采用冲积电钻，以确保孔壁的粗糙度，不宜采用钻石机钻孔（如必须使用时应对孔壁进行打毛处理），其钻孔的孔径和孔应符合设计要求。（4）植筋胶按比例调配后，将材料注入注射枪内，然后开始对锚固孔进行逐一注射。注射器的注射管应深入孔底开始注胶，边注射边提升，以保证挤出气泡。注胶量应以插入钢筋后有少量溢出为准，一般为孔深的2/3。

结语

经初步估算，加固老桥需资金700万元，而拆除建新桥需资金1300万元。设计新桥，结构会更可靠，设计等级会更高，大桥的防洪能力、承载能力和安全性能将得到极大提高。采用加固方案，施工工期较短，投资少，且原桥上部结构运营状态较好，基底持力岩层满足新规范的基础设计要求。最终选择加固方案。施工后，运营状况效果较好。

参考文献

[1]顾安邦．桥梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2000．

中图分类号：U445

文献标识码：A